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低軌空間戰(zhàn)略競爭加劇，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)高速發(fā)展
甬興證券，彭毅、張?zhí)?   2024-07-05

1、 星鏈引領衛(wèi)星星座潮流，全球競爭格局“一超多強”

Starlink 引領低軌衛(wèi)星星座潮流，用戶數(shù)量超 300 萬人。Starlink 由 SpaceX 公司提出，初期計劃發(fā)射 4408顆在 540~570km 高度的衛(wèi)星為全球 用戶提供互聯(lián)網(wǎng)服務，后期還計劃將總星座規(guī)模擴增至 4.2 萬顆衛(wèi)星。

受益 于批量化衛(wèi)星制造、火箭重復利用、一箭多星發(fā)射等領先技術，Starlink 已成長為新興低軌星座中的佼佼者。2據(jù) Starlink 官網(wǎng)，星鏈為近 100個國家、 地區(qū)的個人、企業(yè)或組織提供通信服務，世界各地的用戶人數(shù)超 300 萬人， 并且仍在增長。

星鏈低軌衛(wèi)星數(shù)量龐大，可構建高速率、低時延互聯(lián)網(wǎng)。據(jù)《星鏈計劃衛(wèi)星網(wǎng)絡資料申報情況分析》，Starlink 共分兩期，第一期的搭建分兩個階 段，首先用 1584 顆衛(wèi)星完成初步覆蓋，滿足美國、加拿大和波多黎各等天基高速互聯(lián)網(wǎng)的需求，再用 2824 顆衛(wèi)星完成全球組網(wǎng)；第二階段用 7518顆衛(wèi)星組成更為激進的低軌星座。

第二期計劃衛(wèi)星總數(shù)為 3 萬顆，主要分布 于中低緯度地區(qū)。據(jù)中國機械工程學會，星鏈計劃部署完成后星座總容量將 達到百 Tbps 量級，單用戶鏈路有效通信速率達到 Gbps 量級，延時將縮短 到 20ms 以下。

獵鷹 9 號火箭采用一箭多星、可回收使用技術，可降低衛(wèi)星發(fā)射成本。 據(jù) Space Com，星鏈使用獵鷹 9 號火箭進行發(fā)射，采用了一箭多星和可重復 使用技術。據(jù) SpaceX，獵鷹 9 號采用了一箭多星和的可重復使用技術使火箭最昂貴的部件實現(xiàn)重新發(fā)射，從而降低進入太空的成本。

Starlink 推出不同版本軟件，有望形成示范效應。據(jù)立鼎產業(yè)研究院， 星鏈共推出 4 種計費模式：星鏈住戶版、星鏈商業(yè)版、星鏈旅行版、星鏈海事版分別針對普通用戶，全天候、惡劣氣象環(huán)境下使用、經常外出旅行露營 使用以及海上使用場景。

同時星鏈計劃為飛機乘客提供高速飛行中的 Starlink 互聯(lián)網(wǎng)，高速、低延遲的機上互聯(lián)網(wǎng)，并且計劃 2023 年開始交付。 我們認為，Starlink 面向個人、企業(yè)推出的不同版本應用為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商業(yè) 化應用提供了多樣化的范例，有助于進一步完善衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的應用生態(tài)并 打開廣闊的市場空間。

國內外積極布局低軌衛(wèi)星星座。英國一網(wǎng)公司的 One Web 星座可劃分為空間段、地面段和用戶段三部分，每顆衛(wèi)星質量不大于 150kg，星上載荷 包括 2 個遙測天線、2 個 Ku 波段天線和 2 個 Ka 波段天線，采用“太陽能 板+鋰離子電池”供儲能系統(tǒng)，推進系統(tǒng)為氙氣電推進，采用發(fā)射后電推的 方式。單星吞吐量約為 7.5Gbit/s，鏈路傳輸時延僅為 30ms。

據(jù)科創(chuàng)板日報， 亞馬遜計劃在近地軌道上建立一個由 3236 顆衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡，在世界 任何地方提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入。為此，該公司計劃投資超過 100 億美 元來建造柯伊伯衛(wèi)星系統(tǒng)，最近還在佛羅里達州破土動工了一個耗資 1.2 億美元的發(fā)射前處理設施。此外，我國也在積極布局低軌衛(wèi)星星座， 主要應用于通信、遙感等領域。

2、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應用場景豐富，軍民兩用開拓市場空間

我們認為，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應用場景豐富，以 Starlink、中國星網(wǎng)為例，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具備大帶寬、低時延的特點，已開始成為解決全球網(wǎng)絡覆蓋的新 方案，與 5G 結合催生了多樣的應用場景，促進經濟發(fā)展，在維護國家安全 也發(fā)揮著重要作用。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與 5G 融合發(fā)展成 6G，手機直連衛(wèi)星促進消費電子增長。 據(jù)財聯(lián)社，從網(wǎng)絡架構上看，6G 網(wǎng)絡架構相較于此前技術體系，最深刻的 變革之一在于從傳統(tǒng)的地面接入向空天地海全方位多維度接入的轉變。整 體網(wǎng)絡架構需要支持天基、空基、地基多種接入方式，固定、移動、衛(wèi)星多種連接類型。

據(jù)中文日報、華為官網(wǎng)，中國電信推出了手機直連衛(wèi)星業(yè)務， 華為 Mate60 系列手機支持天通衛(wèi)星通話，能夠撥打和接聽衛(wèi)星通話，同時 也支持北斗衛(wèi)星消息，能夠通過暢連應用發(fā)送或接收衛(wèi)星消息。我們認為， 作為未來通信領域的基石，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將不再僅僅是 5G 時代的輔助力量， 而是將在 6G 時代成為引領潮流的先鋒部隊和主力軍，發(fā)揮至關重要的作 用。

低軌衛(wèi)星具有軍事應用價值，國防安全需求驅動低軌衛(wèi)星星座發(fā)展。 據(jù)澎湃新聞，俄烏戰(zhàn)爭中，美國 MAXAR 公司依靠 WorldView-3 低軌衛(wèi)星 和GeoEye-1低軌衛(wèi)星，清晰地拍攝出俄軍裝備并在網(wǎng)絡公布。據(jù)澎湃新聞， SpaceX 在 2022 年 12 月正式發(fā)布“星盾”星座項目，將承擔美國國防項目。 我們認為，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在軍事領域的地位日益凸顯，或將影響國家信息安 全格局。

3、低軌衛(wèi)星技術日趨成熟，頻軌資源爭奪激烈

低軌衛(wèi)星技術日趨成熟，多重因素驅動成本下探。據(jù)科普時報，歐洲 OneWeb 的產線產能為平均每周 8 顆，未來目標一天產出 2顆，而 SpaceX 位于雷德蒙德的衛(wèi)星工廠每月可產出 120 顆衛(wèi)星。據(jù)艾瑞咨詢，火箭發(fā)射 中，動力系統(tǒng)占全箭成本的 70%到 80%，其他系統(tǒng)降低成本很難帶來

實質 性的影響，通常來講運載能力越高的火箭，完整報價越高，復用利潤越大。 據(jù)央視新聞，SpaceX 開創(chuàng)火箭可復用技術，持續(xù)迭代，實現(xiàn)了火箭發(fā)射有 效降本。 頻軌資源十分稀缺，太空資源爭奪激烈。據(jù)中國科學院，地球近地軌道 共可容納約 6 萬顆衛(wèi)星，預計到 2029 年，在地球近地軌道部署的衛(wèi)星約 5.7 萬顆，軌位空間十分緊缺，低軌衛(wèi)星主要采用的 Ku、Ka 頻段也將十分擁 擠。

2019 年，國際電信聯(lián)盟（ITU）對此前的頻軌資源“先到先得”原則進 行改革，但并未改變美國等先發(fā)國家的優(yōu)勢地位，后發(fā)國家的企業(yè)在國際上 申請頻軌資源仍面臨較為被動的局面。我們認為，我國低軌衛(wèi)星星座申報時 間較晚，需要加快衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在我國的產業(yè)應用落地。

4、國內外市場環(huán)境有差異，衛(wèi)星通信發(fā)展驅動力強

我們認為，由于國內與國外通信基礎設施覆蓋程度存在差異，因此低 軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展驅動力也有所不同。

（1）國外地廣人稀的環(huán)境導致通 信基站無法完全覆蓋。據(jù)中國科學院，目前，全球尚有涉及 27 億人口、70% 的地理空間，未能實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋，通過低軌通信衛(wèi)星接入互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡接 入方式的重大創(chuàng)新。據(jù) Brattle 估算，2022年美國大小基站共有 40 多萬個， 而據(jù)工信部同年中國有 1083 萬個通信基站。對比來看，我們認為美國基站 數(shù)量嚴重不足，在基站總數(shù)量有限的情況下只能夠優(yōu)先保障人口密集區(qū)，基 站無法覆蓋的地區(qū)，因此需要依靠衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)來彌補。

（2）我國通信基站覆蓋率高，應用場景催化發(fā)展。我國重視新型基礎設施建設，網(wǎng)絡基礎設施 日益完善。在 6G 發(fā)展方面，布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是重要一步。據(jù)中國信通院《6G 總體愿景與潛在關鍵技術白皮書》，6G 將進一步擴展網(wǎng)絡覆蓋的廣度和深 度，實現(xiàn)全球無縫覆蓋，衛(wèi)星等非地面通信將作為地面蜂窩網(wǎng)絡的補充，推 動形成無縫全域覆蓋的通信網(wǎng)絡。實現(xiàn)同一終端在地面、空中、海面各個區(qū) 域之間的無縫漫游，為各類用戶提供多樣化的應用和服務。此外，衛(wèi)星互聯(lián) 網(wǎng)在軍事方面具有重大意義，可以增強軍隊信息化能力。

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